[发明专利]用来形成导线连接的设备

说明书

本发明涉及一种用来形成导线连接的设备。

在半导体工业中，这样的设备一般称作导线接合器。他们用来形成在半导体芯片和基片的垫片之间的导线连接。导线接合器带有一个在水平面内可运动引导的接合头。接合头包括一个能在水平转动轴线上旋转的摇杆。摇杆带有一个其末端处夹持一个引导接合导线的毛细管的角状物。另外，接合头包括一个用来确定垫片在半导体芯片上的位置的图象识别系统。图象识别系统这样设计和放置，从而其视场布置成与毛细管侧向相邻，由此图象识别系统的光轴竖直冲击半导体芯片或基片。这意味着基本上图象识别系统的光束平行于毛细管的纵向轴延伸。

温度波动导致光轴和毛细管的末端可以彼此相对移动的效果。作为这种温度漂移的结果，毛细管已不把接合导线放置在垫上的预期点处。为了避免这样的不正确放置，毛细管相对于图象识别系统的光轴的位置必须以短时间间隔重新定义。这对于所谓的细微间距和超细微间距用途尤其如此，对此从垫片中心到垫片中心的距离总计仅50μm或甚至35μm。

本发明的目的在于开发一种测量系统，借助于该系统，对于仅35μm或甚至20μm的非常小的垫片中心至垫片中心距离能可靠地确定毛细管相对于要接合的垫片的位置，即使有温度波动也是如此。

本发明包括在权利要求1中给出的特征。便利的结构产生于从属权利要求。

按照本发明，用来借助于一个毛细管在一个第一连接区域与一个第二连接区域之间形成导线连接的设备包含一个如此设计的图象识别系统，从而毛细管的末端刚好在毛细管碰撞相应连接区域之前到达图象识别系统的图象区域中。因此，毛细管碰撞连接区域的希望点的位置以及毛细管末端的位置能由相同的测量系统测量、估计和用于毛细管运动的精确控制。

图象识别系统包括一个光学系统和一个摄象机，由此光学系统把位于水平面中的接触区域以预定的放大投影到摄象机，并且如此建造，从而摄象机从上方竖直地看不到相应连接区域，而在与竖直成一个预定角度下并且然后仅当连接区域布置在毛细末端下面时才能看到。

只要毛细管末端在相应连接区域上方的高度是未知的，相对于对于观看方向横向延伸的坐标方向才能确定毛细管末端相对于接触区域的位置。为了也确定毛细管末端相对于第二坐标方向的位置，按照本发明建议，或者借助于第二光学系统和一个第二摄象机扩展图象识别系统，由此第二摄象机从一个第二观看方向看到连接区域；或者在限定的条件下照亮毛细管，并且通过也考虑到毛细管的阴影确定毛细管末端相对于第二坐标方向的位置。

在下面，基于附图更详细地解释本发明的这两个例子，作为最佳实施例。

图1表示用来形成导线连接的设备部分的示意表示，

图2表示设备的部分的平面视图，

图3表示由一个摄象机拍摄的图象，

图4表示由摄象机拍摄的另外图象，

图5表示用来形成导线连接的另外的设备的部分，

图6表示在毛细管照亮与摄象机观看轴线之间的几何关系，及

图7、8表示由摄象机拍摄的图象。

实施例1

图1表示用来在布置在一个半导体芯片1上的所谓垫片的一个第一连接区域2与一个第二连接区域3之间的导线连接的设备的末按比例画出的示意表示。图1仅表示对于本发明理解必需的设备部分。半导体芯片1布置在一个基片4上，基片4呈现在一个用来形成导线连接的支撑平台5上。第二连接区域3例如定位在基片4上。设备带有一个可在水平面6内运动的接合头7。接合头7包括一个可在水平轴线上转动的摇杆8。一个对其能施加超声波的角形物9附着到摇杆8上。一根毛细管10夹持到角形物9末端上。毛细管10用来把导线接合到两个连接区域2、3以及在他们之间引导导线。一个带有用来测量连接区域2和3的位置和毛细管10的末端的位置的光学元件的载体11固定到接合头7上。光学元件属于图象识别系统。载体11横向相邻于角形物9布置。